[發(fā)明專利]彩色濾光片形成于薄膜晶體管陣列基板上的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910178087.0
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN101661204A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃彥衡;陳宗凱;白佳蕙;曾文賢;鄭為元
• 申請（專利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1362
• 分類號: G02F1/1362;G02F1/1368;H01L21/82
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 翟 羽;唐秀萍

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明是有關(guān)一種薄膜晶體管液晶顯示器(thin?film?transistor?LCD，TFT-LCD)中薄膜晶體管陣列基板的制造方法，特別有關(guān)一種將彩色濾光片(Color?filter，CF)形成于薄膜晶體管陣列基板上的制造方法。

【背景技術(shù)】

薄膜晶體管液晶顯示器主要是由薄膜晶體管陣列基板、彩色濾光片、和液晶層所構(gòu)成。早期制造薄膜晶體管液晶顯示器的技術(shù)中，彩色濾光片與作為驅(qū)動開關(guān)的薄膜晶體管是配置在不同基板上，且位于液晶層兩側(cè)，然而這種配置方式會造成面板的開口率降低，進(jìn)而影響面板的亮度與畫質(zhì)表現(xiàn)。由于近年來，市場上對于面板開口率及亮度的需求與日俱增，業(yè)界為因應(yīng)市場需求進(jìn)而開發(fā)出一種彩色濾光片直接形成于陣列基板上(Color?filter?onarray，COA)的技術(shù)，亦即將彩色濾光片及薄膜晶體管做在同一塊玻璃基板上，如此不僅可以提升面板開口率，增加面板亮度，而且避免了以往須將彩色濾光片與薄膜晶體管陣列基板對組所衍生的問題。此外，相較于以往兩者配置在不同玻璃基板的方式，配合COA技術(shù)來制造薄膜晶體管液晶顯示器可以減少許多制程步驟，并降低生產(chǎn)成本。

圖1顯示傳統(tǒng)薄膜晶體管液晶顯示器將彩色濾光片與薄膜晶體管配置在不同玻璃基板上的側(cè)面剖視圖。如圖1所示，傳統(tǒng)薄膜晶體管液晶顯示器主要包含薄膜晶體管陣列基板12、彩色濾光片基板14和液晶層13位于該薄膜晶體管陣列基板12與彩色濾光片基板14之間，其中彩色濾光片基板14具有上玻璃基板145及彩色濾光片143設(shè)置于該上玻璃基板145且形成色阻層148及遮光層150。該薄膜晶體管陣列基板12具有下玻璃基板125且該下玻璃基板125上設(shè)置有呈陣列的薄膜晶體管(未圖標(biāo))和存儲電容(未圖標(biāo))等基本元件，且該薄膜晶體管陣列基板12上還設(shè)置數(shù)條資料線155及數(shù)條掃瞄線(未圖標(biāo))相交，于每一相交處連接對應(yīng)的薄膜晶體管和存儲電容以控制對應(yīng)的畫素單元。一般而言，顯示器中每個(gè)畫素單元分成紅、藍(lán)、綠三個(gè)畫素區(qū)，而彩色濾光片143的色阻層148包括由紅、藍(lán)、綠三種色料所構(gòu)成的不同顏色色阻層以對應(yīng)這三種畫素區(qū)。此外，薄膜晶體管陣列基板12及彩色濾光片基板14上對應(yīng)每個(gè)畫素區(qū)分別設(shè)置有上下兩端電極126、146，利用掃瞄線的閘極脈沖訊號切換薄膜晶體管，使施加于該上下電極126、146間的電場造成液晶層13中液晶分子的偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而影響所在畫素區(qū)的光量，顯示屏幕上每一畫素即由對應(yīng)的畫素單元射出的紅、藍(lán)、綠光混色而成。再者，為避免光線進(jìn)入鄰近的畫素區(qū)而造成干擾，通常會將遮光層150如黑色矩陣(blackmatrix，BM)，設(shè)置于不同顏色的畫素區(qū)之間，而且為維持開口率，遮光層150通常需對應(yīng)薄膜晶體管陣列基板12的資料線155位置而設(shè)置。然而，彩色濾光片143上的遮光層150因必須考慮到與薄膜晶體管陣列基板12對組的誤差所以寬度會比較寬，進(jìn)而降低面板的開口率，影響面板亮度與畫質(zhì)表現(xiàn)。

圖2顯示一種習(xí)知的采用COA技術(shù)制造的薄膜晶體管液晶顯示器的側(cè)面剖視圖。如圖2所示，此習(xí)知的薄膜晶體管液晶顯示器主要包含薄膜晶體管陣列基板22、銦錫氧化層(ITO)基板26和液晶層23介于薄膜晶體管陣列基板22和銦錫氧化層基板26之間。薄膜晶體管陣列基板22具有下玻璃基板225其上形成薄膜晶體管、存儲電容、各配線結(jié)構(gòu)(例如資料線255)以及彩色濾光片224。其中彩色濾光片224包含數(shù)個(gè)不同顏色的色阻層2242、2244多以光刻制程形成于薄膜晶體管陣列基板22上，且如圖2所示，由于兩相鄰畫素區(qū)之間不同顏色的色阻層2242、2244的邊緣重疊于資料線255上，而重疊的部分具有遮光的作用，因此可以用來減少光線進(jìn)入鄰近的畫素區(qū)造成的干擾。此外，也可以沿著資料線255上再設(shè)置遮光層如黑色矩陣，以增強(qiáng)遮光的效果，避免鄰近畫素區(qū)間光線干擾。薄膜晶體管陣列基板22的各色阻層2242、2244上方還設(shè)置有下電極246，而銦錫氧化層基板26具有上玻璃基板265，其上涂布有銦錫氧化層作為上電極266，因此每個(gè)畫素區(qū)皆具有對應(yīng)設(shè)置的兩對應(yīng)的上下電極246、266，以控制液晶層23中液晶分子的偏轉(zhuǎn)。

然而，習(xí)知采用COA技術(shù)制造的薄膜晶體管液晶顯示器在形成彩色濾光片的不同顏色色阻層2242、2244的光刻制程中，對應(yīng)每個(gè)畫素區(qū)的色阻層之制作都要經(jīng)過色料涂布、曝光、顯影等制程，完成三種色阻層的制造至少需要九道工法，制程非常繁瑣。而且，每制造一種顏色的色阻層都需要一種光罩，光罩使用數(shù)量龐大且消耗急遽，導(dǎo)致制造成本增加。